JP2001280053A - 地下水圧の測定方法 - Google Patents
地下水圧の測定方法Info
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- JP2001280053A JP2001280053A JP2000098549A JP2000098549A JP2001280053A JP 2001280053 A JP2001280053 A JP 2001280053A JP 2000098549 A JP2000098549 A JP 2000098549A JP 2000098549 A JP2000098549 A JP 2000098549A JP 2001280053 A JP2001280053 A JP 2001280053A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 坑道から上方向に穿孔したボーリング孔内の
地下水圧を正確に測定することが可能となる地下水圧の
測定方法を提供する。 【解決手段】 坑道１から上方に掘削されたボーリング
孔２内に縦長の孔内装置３を挿入し、ボーリング孔２の
下端部を孔口固定装置７０で封じると共に孔内装置３の
上端から下端まで連通した経路によってボーリング孔２
内の空気を抜きながら該ボーリング孔内に水を溜め、そ
の後、該孔内装置３に所定間隔をおいて設けられたパッ
カー１０を膨張させ、該パッカー１０によって区画され
た区画の水圧を該孔内装置３に設けられた圧力センサー
２８で測定する。
地下水圧を正確に測定することが可能となる地下水圧の
測定方法を提供する。 【解決手段】 坑道１から上方に掘削されたボーリング
孔２内に縦長の孔内装置３を挿入し、ボーリング孔２の
下端部を孔口固定装置７０で封じると共に孔内装置３の
上端から下端まで連通した経路によってボーリング孔２
内の空気を抜きながら該ボーリング孔内に水を溜め、そ
の後、該孔内装置３に所定間隔をおいて設けられたパッ
カー１０を膨張させ、該パッカー１０によって区画され
た区画の水圧を該孔内装置３に設けられた圧力センサー
２８で測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は地下水圧の測定方法
に係り、特に坑道から上方（鉛直上方又は斜め上方）に
穿設されたボーリング孔内の地下水圧の測定方法に関す
る。
に係り、特に坑道から上方（鉛直上方又は斜め上方）に
穿設されたボーリング孔内の地下水圧の測定方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】地盤調査のため掘削されたボーリング孔
内で地下水圧を測定するには、パッカーと呼ばれる流体
圧（空気や水）で膨張するゴムを孔内で膨らませ、これ
によって遮水された区間の地下水圧をこの区間に設置し
た圧力センサーで測定するという方法をとる。一般的に
ボーリング孔の直径は６６ｍｍあるいは７６ｍｍと非常
に小さいが、測定点数が少なければ、それぞれのパッカ
ー毎に流体圧を送るチューブを接続すること、また、そ
れぞれの圧力センサー毎にケーブルを接続することが可
能ではある。しかし、測定点数が増えればそれだけ狭い
ボーリング孔内のスペースはなくなり、そのような仕組
みは物理的に不可能となる。このため最近増えつづける
複数点で間隙水圧を長期連続測定するニーズに対応する
ため、複数のパッカーに流体圧を１本のチューブで送り
膨張させることや、また複数のセンサー信号をディジタ
ル伝送方式により一本の伝送路で送ることによりチュー
ブ、ケーブルの本数を最小数で済ますなどの工夫を行っ
ている。
内で地下水圧を測定するには、パッカーと呼ばれる流体
圧（空気や水）で膨張するゴムを孔内で膨らませ、これ
によって遮水された区間の地下水圧をこの区間に設置し
た圧力センサーで測定するという方法をとる。一般的に
ボーリング孔の直径は６６ｍｍあるいは７６ｍｍと非常
に小さいが、測定点数が少なければ、それぞれのパッカ
ー毎に流体圧を送るチューブを接続すること、また、そ
れぞれの圧力センサー毎にケーブルを接続することが可
能ではある。しかし、測定点数が増えればそれだけ狭い
ボーリング孔内のスペースはなくなり、そのような仕組
みは物理的に不可能となる。このため最近増えつづける
複数点で間隙水圧を長期連続測定するニーズに対応する
ため、複数のパッカーに流体圧を１本のチューブで送り
膨張させることや、また複数のセンサー信号をディジタ
ル伝送方式により一本の伝送路で送ることによりチュー
ブ、ケーブルの本数を最小数で済ますなどの工夫を行っ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近の土木構造物の地
下への建設にともない、地表からの地盤調査に加え、地
下のトンネルでの地盤調査も増えてきた。地表からの地
盤調査で掘削するボーリング孔の多くは鉛直下向きであ
るが、地下のトンネルでの地盤調査で掘削するボーリン
グ孔は鉛直下向きのものもあるものの多くは鉛直下向き
から角度を持たせた方向であり、場合によっては鉛直上
向きに掘削する場合もある。ボーリング孔の向きが水平
から下向きであれば自然に孔内には地下水が溜るが、水
平から上向きの場合ボーリング孔内から湧水する地下水
は自然に流れ出してしまい、ボーリング孔には地下水が
溜まらず空気が溜まってしまうことになる。したがって
このような条件で間隙水圧を測定する場合、パッカーが
膨張して閉じられた区間には空気が残留することにな
る。
下への建設にともない、地表からの地盤調査に加え、地
下のトンネルでの地盤調査も増えてきた。地表からの地
盤調査で掘削するボーリング孔の多くは鉛直下向きであ
るが、地下のトンネルでの地盤調査で掘削するボーリン
グ孔は鉛直下向きのものもあるものの多くは鉛直下向き
から角度を持たせた方向であり、場合によっては鉛直上
向きに掘削する場合もある。ボーリング孔の向きが水平
から下向きであれば自然に孔内には地下水が溜るが、水
平から上向きの場合ボーリング孔内から湧水する地下水
は自然に流れ出してしまい、ボーリング孔には地下水が
溜まらず空気が溜まってしまうことになる。したがって
このような条件で間隙水圧を測定する場合、パッカーが
膨張して閉じられた区間には空気が残留することにな
る。
【０００４】このため、ボーリング孔内に自然に地下水
の溜まらない条件で地下水圧を測定するためには以下の
条件が必要となる。 ボーリング孔内に水を溜める。 ボーリング孔内に溜まった水の上位に残留した空気を
水で置き換える。
の溜まらない条件で地下水圧を測定するためには以下の
条件が必要となる。 ボーリング孔内に水を溜める。 ボーリング孔内に溜まった水の上位に残留した空気を
水で置き換える。
【０００５】本発明は、特に上記の条件を可能とした
地下水圧の測定方法を提供することを目的とする。
地下水圧の測定方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の地下水圧の測定
方法は、坑道から上方に掘削されたボーリング孔内に縦
長の孔内装置を挿入し、ボーリング孔の下端部を封じる
と共に孔内装置の上端から下端まで連通した経路によっ
てボーリング孔内の空気を抜きながら該ボーリング孔内
に水を溜め、その後、該孔内装置に所定間隔をおいて設
けられたパッカーを膨張させ、該パッカーによって分画
された区画の水圧を該孔内装置に設けられた圧力センサ
ーで測定することを特徴とするものである。
方法は、坑道から上方に掘削されたボーリング孔内に縦
長の孔内装置を挿入し、ボーリング孔の下端部を封じる
と共に孔内装置の上端から下端まで連通した経路によっ
てボーリング孔内の空気を抜きながら該ボーリング孔内
に水を溜め、その後、該孔内装置に所定間隔をおいて設
けられたパッカーを膨張させ、該パッカーによって分画
された区画の水圧を該孔内装置に設けられた圧力センサ
ーで測定することを特徴とするものである。
【０００７】このように測定機の縦長の配管によってボ
ーリング孔内の空気を抜くことにより、地下水圧を精度
良く測定することが可能となる。
ーリング孔内の空気を抜くことにより、地下水圧を精度
良く測定することが可能となる。
【０００８】本発明では、孔内装置には前記パッカーに
水を送るためのパッカー送水経路が下端から上端にまで
延設されると共に、該パッカー送水経路の上端はボーリ
ング孔内に開放した孔内水導入管に連なっており、且つ
該孔内水導入管には、下方向への水の流れのみを許容す
る逆止弁が設けられており、該孔内水導入管及びパッカ
ー送水経路を介してボーリング孔内の空気を排出するこ
とが好ましい。
水を送るためのパッカー送水経路が下端から上端にまで
延設されると共に、該パッカー送水経路の上端はボーリ
ング孔内に開放した孔内水導入管に連なっており、且つ
該孔内水導入管には、下方向への水の流れのみを許容す
る逆止弁が設けられており、該孔内水導入管及びパッカ
ー送水経路を介してボーリング孔内の空気を排出するこ
とが好ましい。
【０００９】また、孔内水面までの水圧を検知してボー
リング孔内に満水位まで水が溜ったことを検知すること
が好ましい。
リング孔内に満水位まで水が溜ったことを検知すること
が好ましい。
【００１０】さらに、孔内装置の下部に、該ボーリング
孔内への注水部を設け、該注水部からボーリング孔内に
注水してボーリング孔内に水を溜めるようにしてもよ
い。
孔内への注水部を設け、該注水部からボーリング孔内に
注水してボーリング孔内に水を溜めるようにしてもよ
い。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。図１〜３は実施の形態に係る地下水
圧の測定方法を示す全体図、図４（ａ），（ｂ）はパッ
カーの構成図、図５はラバー部の断面図、図６はジョイ
ント部の断面図、図７はコネクタケースの断面図、図８
は圧力センサーケースの構成図、図９は最上位圧力セン
サーケースの断面図、図１０は孔内装置の上端部の断面
図、図１１は孔内装置の下端部の断面図である。
について説明する。図１〜３は実施の形態に係る地下水
圧の測定方法を示す全体図、図４（ａ），（ｂ）はパッ
カーの構成図、図５はラバー部の断面図、図６はジョイ
ント部の断面図、図７はコネクタケースの断面図、図８
は圧力センサーケースの構成図、図９は最上位圧力セン
サーケースの断面図、図１０は孔内装置の上端部の断面
図、図１１は孔内装置の下端部の断面図である。
【００１２】前述したように、上向きのボーリング孔で
は、ボーリング孔内から湧水がない場合はもちろん、湧
水があったとしても、パッカーを設置することによりボ
ーリング孔内にはエアーが残留することとなる。ボーリ
ング孔内で測定するのは地下水圧であることから、エア
ーが残留することは測定上好ましくなく、パッカーを設
置した際にボーリング孔内にエアーが残留しないような
工夫が必要となる。鉛直上向き孔でのエアーの排除方法
についての詳細を以下に述べる。
は、ボーリング孔内から湧水がない場合はもちろん、湧
水があったとしても、パッカーを設置することによりボ
ーリング孔内にはエアーが残留することとなる。ボーリ
ング孔内で測定するのは地下水圧であることから、エア
ーが残留することは測定上好ましくなく、パッカーを設
置した際にボーリング孔内にエアーが残留しないような
工夫が必要となる。鉛直上向き孔でのエアーの排除方法
についての詳細を以下に述べる。
【００１３】本発明方法に用いられる測定装置は、主と
して下記より構成される。
して下記より構成される。
【００１４】パッカー加圧装置１００ 圧力制御弁９７ 孔口固定装置７０ パッカー１０ 圧力センサーケース３０ 最上位圧力センサーケース３０’ 孔内水導入管６１（図１０） 孔内装置（パッカー，圧力センサー）３は、基本的には
外径７０ｍｍの円筒形である。パッカー送水経路として
のパッカーチューブや信号伝送ケーブルは、この円筒内
を通過しており、唯一試験区間長が長くなる区間のみ、
接続ロッド（外径３５ｍｍ）の外周上にテープで固定さ
れている。孔内装置内を通過したパッカー送水経路は、
最上位圧力センサー３０’より保護接続管内に配置した
孔内水導入管として孔底まで達している。詳細は後述す
るが、パッカー送水経路が孔の天底（天井）に達するこ
とで、ボーリング孔内のエアーの排除を可能としてい
る。
外径７０ｍｍの円筒形である。パッカー送水経路として
のパッカーチューブや信号伝送ケーブルは、この円筒内
を通過しており、唯一試験区間長が長くなる区間のみ、
接続ロッド（外径３５ｍｍ）の外周上にテープで固定さ
れている。孔内装置内を通過したパッカー送水経路は、
最上位圧力センサー３０’より保護接続管内に配置した
孔内水導入管として孔底まで達している。詳細は後述す
るが、パッカー送水経路が孔の天底（天井）に達するこ
とで、ボーリング孔内のエアーの排除を可能としてい
る。
【００１５】以下に各装置の詳細を述べる。
【００１６】（１）パッカー加圧装置１００ パッカー加圧装置は、ガスボンベ、圧力調整器、送水タ
ンクから構成される。圧力調整器によって制御された高
圧ガスを送水タンク内に導入し、送水タンクから加圧さ
れた水をパッカー送水経路へと送る。また、手押しポン
プは、１０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の水圧供給に用いる。
ンクから構成される。圧力調整器によって制御された高
圧ガスを送水タンク内に導入し、送水タンクから加圧さ
れた水をパッカー送水経路へと送る。また、手押しポン
プは、１０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の水圧供給に用いる。
【００１７】（２）圧力制御弁９７ パッカーチューブ９０に連なる配管９９に逆止弁９４を
配置している。なお、逆止弁９４の前後にフィルタ９
３，９５を配置している。９６は開閉弁を示す。仮に、
逆止弁９４からパッカー加圧装置側の水圧が減少して
も、逆止弁９４によりパッカー送水経路は閉じられ、水
圧が維持される。
配置している。なお、逆止弁９４の前後にフィルタ９
３，９５を配置している。９６は開閉弁を示す。仮に、
逆止弁９４からパッカー加圧装置側の水圧が減少して
も、逆止弁９４によりパッカー送水経路は閉じられ、水
圧が維持される。
【００１８】（３）孔口固定装置７０ ボーリング孔内に挿入した孔内装置を孔口で固定するた
めの装置である。孔口固定装置の詳細を図１１に示す。
孔口固定装置７０は、岩盤に設置された４本のアンカー
ボルト７１で固定されたゴムパッキン押さえプレート７
４、該ゴムパッキン押さえプレート７４と岩盤との間に
はさまれたゴム７２，７３（硬質及び軟質）、及びゴム
パッキン押さえプレート７４に固定されたチャックロッ
ク７５により構成される。
めの装置である。孔口固定装置の詳細を図１１に示す。
孔口固定装置７０は、岩盤に設置された４本のアンカー
ボルト７１で固定されたゴムパッキン押さえプレート７
４、該ゴムパッキン押さえプレート７４と岩盤との間に
はさまれたゴム７２，７３（硬質及び軟質）、及びゴム
パッキン押さえプレート７４に固定されたチャックロッ
ク７５により構成される。
【００１９】岩盤面が平らである場合、岩盤とゴムパッ
キン押さえプレート７４にはさまれたゴム７２，７３
は、ゴムパッキン押さえプレート７４をナット７６で締
め付けることにより、岩盤面に圧着する。ただし、岩盤
面が平らでない場合には、ゴム７２，７３と岩盤面にウ
エスや粘土をつめ、ゴムパッキン押さえプレート７４を
締め付ける。
キン押さえプレート７４にはさまれたゴム７２，７３
は、ゴムパッキン押さえプレート７４をナット７６で締
め付けることにより、岩盤面に圧着する。ただし、岩盤
面が平らでない場合には、ゴム７２，７３と岩盤面にウ
エスや粘土をつめ、ゴムパッキン押さえプレート７４を
締め付ける。
【００２０】チャックロック７５は、チャックリング押
出入プレート７７、チャックリング７８、チャックボデ
ー７９から構成される。チャックボデー７９はゴムパッ
キン押さえプレート７４にボルトナット８０で固定され
ており、このチャックボデー７９の中心にチャックリン
グ７８を入れ、チャックリング押出入プレート７７をチ
ャックボデー７９にボルトナット８１で固定する。チャ
ックリング７８は、チャックリング押出入プレート７７
をボルトナット８１で締め付けることにより内径が狭ま
り、外径７０ｍｍの孔内装置を円周上に働く圧縮力で固
定する。
出入プレート７７、チャックリング７８、チャックボデ
ー７９から構成される。チャックボデー７９はゴムパッ
キン押さえプレート７４にボルトナット８０で固定され
ており、このチャックボデー７９の中心にチャックリン
グ７８を入れ、チャックリング押出入プレート７７をチ
ャックボデー７９にボルトナット８１で固定する。チャ
ックリング７８は、チャックリング押出入プレート７７
をボルトナット８１で締め付けることにより内径が狭ま
り、外径７０ｍｍの孔内装置を円周上に働く圧縮力で固
定する。
【００２１】（４）パッカー１０ パッカー１０の構造について次に説明する。図４
（ａ），（ｂ）に示す通り、パッカー１０はラバー部１
１、ラバー部上端につながるジョイント部１２、同じく
下端につながるジョイント部１３の３つのパーツにより
構成されている。
（ａ），（ｂ）に示す通り、パッカー１０はラバー部１
１、ラバー部上端につながるジョイント部１２、同じく
下端につながるジョイント部１３の３つのパーツにより
構成されている。
【００２２】図５はラバー部１１の拡大図、図６はジョ
イント部１２の拡大図、図７はジョイント部１３の拡大
図である。
イント部１２の拡大図、図７はジョイント部１３の拡大
図である。
【００２３】外径３５ｍｍの接続ロッドにテープで固定
されたチューブ１７は、図７のテーパ状の挿入ガイドケ
ース１４の溝１５を通過し、外径７０ｍｍのコネクタケ
ース１６内に侵入する。チューブ１７は送水管コネクタ
１８に接続され、チューブ１７内の水は、両端に２本の
Ｏリングのついた送水管差し込み継手１９を経て、図５
に示すマンドレル２０とラバーパイプ２１、パッカーラ
バー２２間に供給される。パッカーラバー２２の膨張
は、ここに高圧の水を送ることにより行われる。
されたチューブ１７は、図７のテーパ状の挿入ガイドケ
ース１４の溝１５を通過し、外径７０ｍｍのコネクタケ
ース１６内に侵入する。チューブ１７は送水管コネクタ
１８に接続され、チューブ１７内の水は、両端に２本の
Ｏリングのついた送水管差し込み継手１９を経て、図５
に示すマンドレル２０とラバーパイプ２１、パッカーラ
バー２２間に供給される。パッカーラバー２２の膨張
は、ここに高圧の水を送ることにより行われる。
【００２４】さらに、マンドレル２０とラバーパイプ２
１、パッカーラバー２３間の水は、送水管差し込み継手
２４（図６）を経て、送水管コネクタ２５に接続された
チューブ２６により、上側の装置へ送水される。ジョイ
ント部１２，１３には、圧力センサーからの信号伝送用
ケーブルの中継用のコネクタ１２ａ，１３ａが設けられ
ている。
１、パッカーラバー２３間の水は、送水管差し込み継手
２４（図６）を経て、送水管コネクタ２５に接続された
チューブ２６により、上側の装置へ送水される。ジョイ
ント部１２，１３には、圧力センサーからの信号伝送用
ケーブルの中継用のコネクタ１２ａ，１３ａが設けられ
ている。
【００２５】（５）圧力センサーケース３０ 圧力センサーケース３０の詳細図を図８（ａ）〜（ｄ）
に示す。なお、図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）は図８
（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線に沿う断面図
である。
に示す。なお、図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）は図８
（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線に沿う断面図
である。
【００２６】パッカーチューブ２６は、接続袋ナット３
１の溝３２を通過し、外径７０ｍｍのコネクタケース３
３内に引き込まれる。チューブ２６は送水管コネクタ３
４に接続され、圧力センサーケース３０内に配置した送
水継手管３５を介して、反対側の送水管コネクタ３６に
接続されたチューブ３７へ送水される。
１の溝３２を通過し、外径７０ｍｍのコネクタケース３
３内に引き込まれる。チューブ２６は送水管コネクタ３
４に接続され、圧力センサーケース３０内に配置した送
水継手管３５を介して、反対側の送水管コネクタ３６に
接続されたチューブ３７へ送水される。
【００２７】圧力センサーケース３０内には隔壁３０
ａ，３０ｂによって上室３０Ａ，中室３０Ｂ、下室３０
Ｃが形成されている。
ａ，３０ｂによって上室３０Ａ，中室３０Ｂ、下室３０
Ｃが形成されている。
【００２８】上室３０Ａは、透口３０ｃを介して外部に
通じており、この透口３０ｃを介して上室３０Ａに流入
した水の静水圧が圧力センサー２８によって検出され
る。センサー２８の信号は、回路板２８Ｃと隔壁３０ｂ
のコネクタ２８Ｂを介して信号伝送用ケーブルによって
下段側へ伝達される。
通じており、この透口３０ｃを介して上室３０Ａに流入
した水の静水圧が圧力センサー２８によって検出され
る。センサー２８の信号は、回路板２８Ｃと隔壁３０ｂ
のコネクタ２８Ｂを介して信号伝送用ケーブルによって
下段側へ伝達される。
【００２９】上段側の圧力センサーケース３０からの信
号伝送ケーブルは上室３０Ａ内に引き込まれ、隔壁３０
ａのコネクタ２８Ａの上端に接続されている。該コネク
タ２８Ａの下端は、中室３０Ｂ内を引き回されたリード
線によって回路板２８Ｃに接続されている。
号伝送ケーブルは上室３０Ａ内に引き込まれ、隔壁３０
ａのコネクタ２８Ａの上端に接続されている。該コネク
タ２８Ａの下端は、中室３０Ｂ内を引き回されたリード
線によって回路板２８Ｃに接続されている。
【００３０】（６） 最上位圧力センサーケース３０’ 最上位圧力センサーケース３０’の詳細図を図９（ａ）
〜（ｃ）に示す。なお、図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）は
図９（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線に沿う断
面図である。
〜（ｃ）に示す。なお、図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）は
図９（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線に沿う断
面図である。
【００３１】圧力センサーケース３０と異なる点は、パ
ッカーチューブ３９内の送水圧を測定する圧力センサー
３８が配置されていることである。
ッカーチューブ３９内の送水圧を測定する圧力センサー
３８が配置されていることである。
【００３２】チューブ３９は、袋ナット４０の溝４１を
通過し、コネクタケース４２に引き込まれる。チューブ
３９は、送水管コネクタ４３に接続され、センサーケー
ス４４内に配置した送水管４５により上方の接続子４６
内へ導入される。送水経路は、上方に向う流路と、それ
に直交する方向で圧力センサー３８に連なる２方向に分
岐される。上方へ連なる経路を閉塞すれば、チューブ内
の送水圧を圧力センサー３８で計測が可能である。
通過し、コネクタケース４２に引き込まれる。チューブ
３９は、送水管コネクタ４３に接続され、センサーケー
ス４４内に配置した送水管４５により上方の接続子４６
内へ導入される。送水経路は、上方に向う流路と、それ
に直交する方向で圧力センサー３８に連なる２方向に分
岐される。上方へ連なる経路を閉塞すれば、チューブ内
の送水圧を圧力センサー３８で計測が可能である。
【００３３】（７）孔内水導入管 孔内水導入管の詳細図を図１０に示す。孔内水導入管６
１として用いるステンレス管は、先端圧力センサーケー
ス６０下端のチューブ継手６２に接続される。この孔内
水導入管６１は、保護管６４内をとおり、ボーリング孔
２の天部まで延びている。図に示すように、この管には
逆止弁６５とフィルター６６が配置されている。逆止弁
６５は、クラッキング圧０．０２ｋｇｆ／ｃｍ２で管端
から流入した流体が孔口方向（下方向）へ流れることは
許すが、パッカー送水経路に送られた水が逆止弁６５か
ら管端を通り孔外へ流出する方向（上方向）への流れは
許さない構造になっている。
１として用いるステンレス管は、先端圧力センサーケー
ス６０下端のチューブ継手６２に接続される。この孔内
水導入管６１は、保護管６４内をとおり、ボーリング孔
２の天部まで延びている。図に示すように、この管には
逆止弁６５とフィルター６６が配置されている。逆止弁
６５は、クラッキング圧０．０２ｋｇｆ／ｃｍ２で管端
から流入した流体が孔口方向（下方向）へ流れることは
許すが、パッカー送水経路に送られた水が逆止弁６５か
ら管端を通り孔外へ流出する方向（上方向）への流れは
許さない構造になっている。
【００３４】このように構成された装置を用いて行うボ
ーリング孔内のエアー抜き方法について次に説明する。
ーリング孔内のエアー抜き方法について次に説明する。
【００３５】鉛直上向きのボーリング孔２内からのエア
ー抜きの工程を図２，３に示す。
ー抜きの工程を図２，３に示す。
【００３６】孔内装置設置直後 孔口には、孔口固定装置７０を設置している。坑道内の
パッカー送水経路は、圧力制御弁９７が組み込まれた経
路９９と、バルブ９２が組み込まれた経路９１の２つが
ある。これらの経路は、孔口で１つの経路となり、パッ
カー１０から圧力センサーケース３０を通過し、最上位
センサーケース３０’を通り、ボーリング孔２の上端ま
で達している。
パッカー送水経路は、圧力制御弁９７が組み込まれた経
路９９と、バルブ９２が組み込まれた経路９１の２つが
ある。これらの経路は、孔口で１つの経路となり、パッ
カー１０から圧力センサーケース３０を通過し、最上位
センサーケース３０’を通り、ボーリング孔２の上端ま
で達している。
【００３７】孔内装置３の設置直後には、孔口固定装置
７０による口元のシールが充分でないため、ボーリング
孔２内に自然湧水があれば、孔口より漏水する。このと
き、ボーリング孔２内及びパッカー送水経路はエアーで
満たされている。また、パッカー送水経路のバルブ９２
が開いているため、パッカー送水経路は大気圧開放され
ていて、孔内水導入管６１に位置する逆止弁６５はその
クラッキング圧により閉鎖している。
７０による口元のシールが充分でないため、ボーリング
孔２内に自然湧水があれば、孔口より漏水する。このと
き、ボーリング孔２内及びパッカー送水経路はエアーで
満たされている。また、パッカー送水経路のバルブ９２
が開いているため、パッカー送水経路は大気圧開放され
ていて、孔内水導入管６１に位置する逆止弁６５はその
クラッキング圧により閉鎖している。
【００３８】孔口シール直後 孔口固定装置７０により孔口をシールし、孔内からの漏
水を止めると、孔内に水が溜まり始める。ボーリング孔
２内で水の体積が増えると、残りのエアーの圧力が上昇
し、この圧力が逆止弁６５のクラッキング圧を上回ると
逆止弁６５が開く。孔内水導入管６１には、ボーリング
孔２内のエアーが導入され、パッカー送水経路に空気が
侵入し、開いているバルブ９２を通って経路外へ排気さ
れる。
水を止めると、孔内に水が溜まり始める。ボーリング孔
２内で水の体積が増えると、残りのエアーの圧力が上昇
し、この圧力が逆止弁６５のクラッキング圧を上回ると
逆止弁６５が開く。孔内水導入管６１には、ボーリング
孔２内のエアーが導入され、パッカー送水経路に空気が
侵入し、開いているバルブ９２を通って経路外へ排気さ
れる。
【００３９】ボーリング孔２内満水時 さらにボーリング孔２内に水が溜まると、各圧力センサ
ーケース３０，３０’が水没する。各ケース３０，３
０’の圧力センサー２８の出力値は、センサー２８の位
置とボーリング孔２内の水面位置との位置水頭差を示
す。また、各圧力センサー２８が水没すればそれらの出
力差は、各圧力センサー２８の位置水頭差を示す。孔２
内の水面の上昇とともに、孔２内のエアー体積は減少
し、やがて孔内水導入管６１よりパッカー送水経路に侵
入し、開いているバルブ９２を通って排気される。
ーケース３０，３０’が水没する。各ケース３０，３
０’の圧力センサー２８の出力値は、センサー２８の位
置とボーリング孔２内の水面位置との位置水頭差を示
す。また、各圧力センサー２８が水没すればそれらの出
力差は、各圧力センサー２８の位置水頭差を示す。孔２
内の水面の上昇とともに、孔２内のエアー体積は減少
し、やがて孔内水導入管６１よりパッカー送水経路に侵
入し、開いているバルブ９２を通って排気される。
【００４０】孔内水導入管への孔内水侵入 さらに水位が上昇すると、孔２内の水面は孔内水導入管
６１の上端に達し、孔内水導入管６１の上端より孔内水
が侵入する。孔内水導入管６１に侵入した孔内水は、パ
ッカー送水経路内のエアーを排除しながら、孔口へ向か
い始める。
６１の上端に達し、孔内水導入管６１の上端より孔内水
が侵入する。孔内水導入管６１に侵入した孔内水は、パ
ッカー送水経路内のエアーを排除しながら、孔口へ向か
い始める。
【００４１】孔内水による完全置換時 パッカー送水経路内のエアーが排除されると、バルブ９
２より孔内水の排水が認められ始める。エアーの混入が
認められなくなったら、バルブ９２を閉じ、バルブ９６
を開け、パッカー加圧装置１００から高圧で送水する。
２より孔内水の排水が認められ始める。エアーの混入が
認められなくなったら、バルブ９２を閉じ、バルブ９６
を開け、パッカー加圧装置１００から高圧で送水する。
【００４２】パッカー膨張時 バルブ９６より高圧で送水し、孔内水導入管６１の逆止
弁６５位置でのパッカー送水経路内の圧力が同じ位置で
の孔内水導入管６１の圧力を上回ると、孔内逆止弁６５
が閉じる。さらに送水をつづけると、パッカー送水経路
に水圧がかかるとともに、パッカーが膨張を開始する。
これによってボーリング孔内のエアーの排除、及びパッ
カーの設置（孔２の内面への密着）が完了する。
弁６５位置でのパッカー送水経路内の圧力が同じ位置で
の孔内水導入管６１の圧力を上回ると、孔内逆止弁６５
が閉じる。さらに送水をつづけると、パッカー送水経路
に水圧がかかるとともに、パッカーが膨張を開始する。
これによってボーリング孔内のエアーの排除、及びパッ
カーの設置（孔２の内面への密着）が完了する。
【００４３】この後、各圧力センサー２８によって地下
水圧を測定する。
水圧を測定する。
【００４４】
【発明の効果】以上の通り、本発明によると、坑道から
上方向に穿孔したボーリング孔内の地下水圧を正確に測
定することが可能となる。
上方向に穿孔したボーリング孔内の地下水圧を正確に測
定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る地下水圧の測定方法を示す全
体図である。
体図である。
【図２】実施の形態に係る地下水圧の測定方法を示す全
体図である。
体図である。
【図３】実施の形態に係る地下水圧の測定方法を示す全
体図である。
体図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）はパッカーの構成図であ
る。
る。
【図５】ラバー部の断面図である。
【図６】ジョイント部の断面図である。
【図７】コネクタケースの断面図である。
【図８】圧力センサーケースの構成図である。
【図９】最上位圧力センサーケースの断面図である。
【図１０】孔内装置の上端部の断面図である。
【図１１】孔内装置の下端部の断面図である。
２ ボーリング孔 ３ 孔内装置 １０ パッカー ３０ 圧力センサーケース ６１ 孔内水導入管 ７０ 孔口固定装置 １００ パッカー加圧装置
Claims (3)
- 【請求項１】 坑道から上方に掘削されたボーリング孔
内に縦長の孔内装置を挿入し、ボーリング孔の下端部を
封じると共に孔内装置の上端から下端まで連通した経路
によってボーリング孔内の空気を抜きながら該ボーリン
グ孔内に水を溜め、 その後、該孔内装置に所定間隔をおいて設けられたパッ
カーを膨張させ、 該パッカーによって分画された区画の水圧を該孔内装置
に設けられた圧力センサーで測定することを特徴とする
地下水圧の測定方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記孔内装置には前
記パッカーに水を送るためのパッカー送水経路が下端か
ら上端にまで延設されると共に、該パッカー送水経路の
上端はボーリング孔内に開放した孔内水導入管に連なっ
ており、 且つ該孔内水導入管には、下方向への水の流れのみを許
容する逆止弁が設けられており、該孔内水導入管及びパ
ッカー送水経路を介してボーリング孔内の空気を排出す
ることを特徴とする地下水圧の測定方法。 - 【請求項３】 請求項２において、該孔内水導入管の先
端から逆止弁を介して流入した孔内水がパッカー送水経
路から流出することを検知すると共に、孔内水面までの
水圧を検知してボーリング孔内に満水位まで水が溜った
ことを検知することを特徴とする地下水圧の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098549A JP4370669B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 地下水圧の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098549A JP4370669B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 地下水圧の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001280053A true JP2001280053A (ja) | 2001-10-10 |
| JP4370669B2 JP4370669B2 (ja) | 2009-11-25 |
Family
ID=18613016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000098549A Expired - Lifetime JP4370669B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 地下水圧の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4370669B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009293205A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Shimizu Corp | トンネル掘削方法 |
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| CN109267961A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-25 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置及其卸压方法 |
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| CN112161737A (zh) * | 2020-09-26 | 2021-01-01 | 梁文雯 | 一种基于信息技术的水利工程用监测装置 |
| CN112664178A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-16 | 核工业北京地质研究院 | 一种钻孔分层试验传感器的井下固定装置及方法 |
| CN114960781A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-30 | 中国十七冶集团有限公司 | 城市超深基坑承压水突涌的监测装置及使用方法 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000098549A patent/JP4370669B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO2013154360A2 (ko) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Kim Yun Seong | 누수 감지형 지반 수압시험장치 |
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| CN108801369B (zh) * | 2018-07-23 | 2024-03-29 | 苏州科技大学 | 一种雨水径流流量测量装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4370669B2 (ja) | 2009-11-25 |
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